Noções Básicas para a Classificação aula 5

Prévia do material em texto

1
Noções Básicas para a Classificação de 
Minerais e Rochas
4- Determinação dos Minerais
Propriedades Físicas
Dureza e Cor do Traço
-2010-
Aula baseada nos slides da Profa. Dra Tamar M.B. Galembeck e Prof. Dr. Joaquim Silva Simão
DeterminaDeterminaçção de Mineraisão de Minerais
• A determinação de minerais pode ser feita 
através de suas propriedades físicas e químicas. 
• A Mineralogia Física: trata da determinação dos 
minerais através das propriedades físicas.
Propriedades FPropriedades Fíísicassicas
As propriedades físicas são importantes para a determinação 
rápida dos minerais, pois: 
• a maioria dos minerais pode ser reconhecida 
macroscopicamente pela vista desarmada;
• ou somente com o uso de uma lupa, através de ensaios simples
•• Propriedades EscalaresPropriedades Escalares: propriedades que não dependem da 
orientação do cristal.
Exs.: temperatura de cristalização e de fusão, densidade e 
propriedades organolépticas.
•• Propriedades VetoriaisPropriedades Vetoriais:: propriedades que dependem da 
orientação dos cristais ao longo de uma direção específica.
Exs.: propriedades magnéticas, elétricas, óticas e mecânicas 
(dureza, clivagem, etc.).
As propriedades físicas são divididas em 2 grupos, 
pois em muitos casos dependem da estrutura interna 
exibida pelos minerais:
Propriedades FPropriedades Fíísicassicas
Dureza
A dureza é a resistência que a superfície lisa de um 
mineral oferece ao ser riscada.riscada.
DUREZADUREZA
Avaliação da Dureza
O grau de dureza é determinado pela comparação da 
facilidade ou dificuldade que a superfície de um mineral 
oferece ao ser riscado por outro ou por um material de 
dureza conhecida.
2
Uma dessas escalas, de uso generalizado, é a denominada 
escala de Mohs (criada pelo mineralogista austríaco Friedrich 
Mohs em 1824) com dez termos de dureza crescente.
Friedrich Mohs
Na prática para fins de identificação de minerais, a dureza pode 
ser avaliada através de escalas convencionais:
DeterminaDeterminaçção do Grau de Durezaão do Grau de Dureza
1-Talco
2-Gipsita
3-Calcita
4-Fluorita
5-Apatita
6-Feldspato
7-Quartzo
8-Topázio
9-Corindon
10-Diamante
Escala de Escala de MohsMohs: Minerais : Minerais AnedraisAnedrais
1 2 3
4 5 6
8 97 10
Escala de Escala de MohsMohs: Minerais : Minerais EuedraisEuedrais Como Usar a Escala de Dureza RelativaComo Usar a Escala de Dureza Relativa
((MohsMohs, 1824), 1824)
• A escala de escala de MohsMohs é constituída por 10 minerais, 
classificados em ordem crescente de dureza;
• Cada um dos minerais desta escala risca o anteriorrisca o anterior, de 
dureza inferior, e éé riscadoriscado pelo seguinte na escala, 
portanto de dureza superior;
• Para auxiliar na determinação da dureza de um 
mineral, usam-se outros minerais outros minerais já identificados e, 
portanto, com dureza conhecida, bem como outros outros 
materiais materiais de dureza relativa conhecida, quando não 
dispomos da escala de Mohs.
3 - 3,5 5 5 -- 5,55,5
5,55,5
<2,5<2,5
1,11,1
6,56,5
Materiais de Dureza ConhecidaMateriais de Dureza Conhecida
5 5 -- 5,55,5
3
Escala de Dureza Relativa (Escala de Dureza Relativa (MohsMohs, 1824), 1824)
A escala de Mohs não é linear:
A diferendiferençça absolutaa absoluta do valor da dureza entre, por exemplo, o 
corindon e o diamante é maior que entre o talco e a calcita.
Escala de Dureza Relativa (Escala de Dureza Relativa (MohsMohs, 1824), 1824)
Dureza Absoluta - Esclerômetro
Esclerômetro é um equipamento na forma de uma pequena garrafa que, em sua 
ponta, dispara um pistão que entra em contato com a superfície do concreto, 
através de um choque seco, em forma de uma martelada. O recuo do pistão é
medido e comparado a uma escala que existe no corpo do aparelho.
Dureza Absoluta & Escala de Mohs
Dureza de Mohs x Absoluta
1. 1. TalcTalc
TalcTalc is is thethe world'sworld's softestsoftest mineral mineral andand thethe lowestlowest mineral mineral onon thethe MohsMohs
scalescale. . TalcTalc is a is a hydratedhydrated magnesiummagnesium sheetsheet silicatesilicate whichwhich is is highlyhighly
insolubleinsoluble in in waterwater. . TalcTalc is is usedused in in cosmeticscosmetics suchsuch as as talcumtalcum powderpowder, , 
as a as a lubricantlubricant, , andand in in paperpaper manufacturingmanufacturing..
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 11
ChemicalChemical CompositionComposition: : MgMg33SiSi44OO1010(OH)(OH)22
2. 2. GypsumGypsum
GypsumGypsum is a is a softsoft mineral mineral composedcomposed ofof calciumcalcium sulfate sulfate dihydratedihydrate. . 
GypsumGypsum occursoccurs in in naturenature as as flattenedflattened oror twinnedtwinned crystalscrystals andand
transparenttransparent cleavablecleavable massesmasses calledcalled seleniteselenite. . 
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 22
ChemicalChemical CompositionComposition: : CaSOCaSO44··2H2H22OO
33-- CalciteCalcite is is anan anhydrousanhydrous carbonatecarbonate, , andand oneone ofof thethe mostmost widelywidely
distributeddistributed mineralsminerals onon thethe Earth'sEarth's surfacesurface. It is a . It is a commoncommon
constituentconstituent ofof sedimentarysedimentary rocksrocks. . 
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 99
ChemicalChemical CompositionComposition: : CaCOCaCO33
44-- FluoriteFluorite ((fluorfluor--sparspar) is a mineral ) is a mineral composedcomposed ofof calciumcalcium fluoridefluoride. It . It 
is is anan isometricisometric mineral mineral withwith a a cubiccubic crystalcrystal habithabit. . FluoriteFluorite is is namednamed
for its for its propertyproperty ofof fluorescencefluorescence, , oror its its abilityability to to fluorescefluoresce underunder
ultravioletultraviolet light.light.
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 2121
ChemicalChemical CompositionComposition: : CaFCaF22
4
5. 5. ApatiteApatite
ApatiteApatite ((hydroxylapatitehydroxylapatite, , fluorapatitefluorapatite, , chlorapatitechlorapatite) is a ) is a groupgroup ofof
phosphatephosphate mineralsminerals andand is is oneone ofof fewfew mineralsminerals thatthat are are 
producedproduced byby biologicalbiological organismsorganisms. . HydroxylapatiteHydroxylapatite is is thethe major major 
componentcomponent ofof toothtooth enamelenamel..
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 4848
ChemicalChemical CompositionComposition: : CaCa55(PO(PO44))33(OH(OH--,Cl,Cl--,F,F--))
6. 6. OrthoclaseOrthoclase
OrthoclaseOrthoclase ((alkalialkali feldsparfeldspar) in ) in anan igneousigneous rockrock formingforming
tectosilicatetectosilicate ((silicatesilicate) mineral ) mineral andand is a is a keykey componentcomponent in in granitegranite. . 
OrthoclaseOrthoclase derives its derives its namename formform thethe GreekGreek wordword for "for "straightstraight
fracturefracture" " becausebecause ofof its its twotwo cleavagescleavages atat rightright anglesangles to to eacheach
otherother. . OrthoclaseOrthoclase crystallizescrystallizes in in thethe monoclinicmonoclinic crystalcrystal system.system.
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 7272
ChemicalChemical CompositionComposition: : KAlSiKAlSi33OO88
7. 7. QuartzQuartz is is oneone ofof thethe mostmost commoncommon mineralsminerals foundfound in in thethe Earth'sEarth's
crustcrust. It . It hashas a hexagonal a hexagonal crystalcrystal structurestructure mademade ofof trigonaltrigonal
crystallizedcrystallized silicasilica ((siliconsilicon dioxidedioxide). ). TheThe typicaltypical shapeshape ofof a a QuartzQuartz
crystalcrystal is a is a sixsix--sidedsided prismprism thatthat endsends in in sixsix--sidedsided pyramidspyramids..
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 100100
ChemicalChemical CompositionComposition: : SiOSiO22
8. 8. TopazTopaz is a is a silicatesilicate oror ""nesosilicatenesosilicate" mineral " mineral createdcreated fromfrom a a 
combinationcombination ofof aluminiumaluminiumandand fluorinefluorine. It . It crystallizescrystallizes in in thethe
orthorhombicorthorhombic system system andand it'sit's crystalscrystals are are prismaticprismatic in form.in form.
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 200200
ChemicalChemical CompositionComposition: : AlAl22SiOSiO44(OH(OH--,F,F--))22
9. 9. CorundumCorundum is is thethe crystallinecrystalline formform ofof aluminiumaluminium oxide oxide andand
oneone ofof thethe basicbasic rockrock--formingforming mineralsminerals. . CorundumCorundum is is naturallynaturally
clearclear oror coloredcolored byby impuritiesimpurities. . DueDue to its to its hardnesshardness, , CorundumCorundum
is is usedused as as anan abrasiveabrasive in in sandpapersandpaper. . EmeryEmery is is anan impureimpure andand
lessless abrasiveabrasive varietyvariety ofof CorundumCorundum..
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 400400
ChemicalChemical CompositionComposition: : AlAl22OO33
10. 10. DiamondDiamond is is thethe hardesthardest natural natural occurringoccurring material. material. 
DiamondDiamond is a natural is a natural allotropeallotrope ofof carboncarbon. . TheThe crystalcrystal bondbond
structurestructure ofof diamondsdiamonds givegive thethe stonestone its its hardnesshardness andand
differentiatesdifferentiates it it fromfrom graphitegraphite, , whichwhich is is thethe mainmain allotropeallotrope ofof
carboncarbon..
AbsoluteAbsolute HardnessHardness: : 15001500
ChemicalChemical CompositionComposition: : CC
Exemplo:Exemplo: Para um piso sobre o qual circula grande número de 
pessoas (estabelecimentos comerciais, metrôs), é adequado usar
granitogranito e não mmáármorermore.
O mmáármorermore composto essencialmente por calcita, que tem dureza 
relativa 3, seria riscado facilmente pela areia sob os sapatos,
enquanto o granitogranito, constituído predominantemente por minerais 
mais duros como quartzo (dureza 7) e feldspato (dureza 6) seria 
mais resistente. 
Importância da DurezaImportância da Dureza
• Determinação de minerais;
• Na definição da utilização dos recursos naturais.
1- Tipos de ligações químicas presentes no mineral: quanto 
mais fortes forem estas ligações maior dureza terá o 
mineral.
Ex.: Fluorita – ligação iônica (D=4),
Quartzo- ligação covalente (D= 7),
Grafita- ligação Van-der-Walls (D= 1,5);
Fatores que controlam a dureza
2- As distâncias entre os planos reticulares: a dureza é
inversamente proporcional á distância entre os planos 
reticulares;
Quanto menor a distância entre planos reticulares Quanto menor a distância entre planos reticulares �� maior sermaior seráá aa
dureza do mineraldureza do mineral..
dureza 5
dureza 7
Ex.: distênio (grego, di=duplo, stenos = resistência) ou cianita
D= 4 a 5, na direção de alongamento maior
D= 7, na direção de alongamento menor
5
SISTEMA ISOMÉTRICO
Composto químico Williaumita
Na+1F-7
Periclásio
Mg+2O-6
ScN
Sc-3N+5
TiC
Ti-4C+4
Valência 1 2 3 4
Distância entre planos re-
ticulares na direção (100) 
em Å
2,31 2,10 2,23 2,23 
Dureza (seg. Mohs) 3 6,5 8 9
3- Das valências dos íons: em compostos isoestruturais e de 
distância inter–reticulares semelhantes, a dureza cresce 
com a valência (carga dos íons). 1Aº = 10 –8 cm
Cuidados na a avaliação da dureza
1- Para a utilização da escala de Mohs; deve-se tentar riscar o mineral 
padrão com o mineral que se quer medir a dureza e vice-versa, 
verificando qual dos dois foi sulcado (riscado), após limpar as superfícies 
que foram testadas.
2- A lupa auxilia muito, principalmente quando a dureza dos minerais é
aproximadamente a mesma.
3- Verificar se a superfície a ser testada é fresca e não apresenta 
alteração que possa diminuir a dureza. Não confundir material deixado na 
superfície do mineral mais duro como sulco. O sulco é permanente.
4- Empregar superfícies lisas e homogêneas e um ângulo saliente
para o teste, de modo a evitar confundir risco com fratura ou 
rompimento. Daí, a necessidade de inverter os processos, 
principalmente no caso de materiais pulverulentos.
5- Minerais de mesma dureza riscam-se mutuamente, dependendo 
da pressão aplicada.
66-- NÃO RISCARNÃO RISCAR minerais da COLEminerais da COLEÇÇÃO ÃO 
WARDS.WARDS.
Cor do TraCor do Traççoo
O traço pode ser determinado atritando-se o mineral 
contra a superfície de uma placa de porcelana lisa, 
porém não polida ou esmaltada (dureza ~ 6 a 7).
A definição só tem significado quando a dureza do mineral for menor que a 
placa de porcelana, pois, que deve produzir o traço é o pó do mineral e não o da 
placa de porcelana.
COR DO TRAÇO
Traço é definido como a cor do pó que um mineral produz 
quando atritado contra uma placa de porcelana.
DeterminaDeterminaçção da Cor do Traão da Cor do Traçço:o:
�� transparentes e transltransparentes e translúúcidos:cidos: possuem trapossuem traçço branco;o branco;
�� escuros de brilho não metescuros de brilho não metáálico:lico: possuem um trapossuem um traçço normalmente o normalmente 
mais claro do que a sua cor;mais claro do que a sua cor;
�� brilho metbrilho metáálico:lico: possuem trapossuem traçço geralmente mais escuro do que a o geralmente mais escuro do que a 
cor.cor.
COR DO TRAÇO DE MINERAIS
6
Obs: Cuidado Com superfícies Alteradas
A cor do traA cor do traçço pode coincidir em muitos casos com a cor do mineral o pode coincidir em muitos casos com a cor do mineral 
e em outros casos ser bastante diferentee em outros casos ser bastante diferente
COR DO TRACOR DO TRAÇÇO DE MINERAISO DE MINERAIS
Amarelo ocreCastanho a pretoLimonita
Vermelho sanguePretoHematita
PretoPretoMagnetita
VermelhoVermelhoCinabrio
Cor do TraçoCorMineral
Cinábrio: HgS
1: http://images.google.com.br
2: http://www.dartmouth.edu/
1
2
COR DO TRAÇO DE MINERAIS
1: http://www.meteorites.wustl.edu/
2: http://z.about.com/
3: http://www.crystalradio.net/minerals
Hematita: Fe2O3
1
32
Magnetita: Fe3O4
COR DO TRACOR DO TRAÇÇO DE MINERAISO DE MINERAIS
1: web mineral
Limonita - FeO(OH)nH2O
COR DO TRACOR DO TRAÇÇO DE MINERAISO DE MINERAIS
http://minerals.gps.caltech.edu/color_causes/index.htm
http://mineral.galleries.com/minerals/property/color.htm
http://www.minsocam.org/MSA/collectors_corner/arc/color.htm
(livro American Mineralogist, Nassau)
http://www.uwgb.edu/dutchs/acstalks/acs-colr.htm
http://www.enmu.edu/academics/excellence/museums/miles-mineral/color.shtml
http://www.geology.wisc.edu/~pbrown/g360/lect8.html
http://webmineral.com/help/color.shtml
LIVROS
1) MINERAL SCIENCE
CORNELIS KLEIN
2) MANUAL OF MINERALOGY
CORNELIS KLEIN
CORNELIUS S. HURLBUT, JR
BibliografiaBibliografia